山東省萊蕪市藝術(shù)高級中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析

山東省萊蕪市藝術(shù)高級中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（單選）設(shè)想我國宇航員“嫦娥”號登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動，宇航員測出飛船繞行n圈所用的時間為，登月后，宇航員利用身邊的彈簧秤測出質(zhì)量為的物體重力為G1（忽略月球的自轉(zhuǎn)）.已知引力常量為G，根據(jù)以上信息可得到（

）

①月球繞地球運(yùn)動的周期

②月球的半徑

③飛船的質(zhì)量

④月球“第一宇宙速度”

A．①② B．②③ C．②④ D．①④參考答案：C2.上海是我國最早開展PM2.5檢測的城市之一。PM2.5是指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物，其漂浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動，很難自然沉降到地面，吸入后會進(jìn)入血液對人體形成的危害。下列關(guān)于PM2.5的說法中不正確的是

（

）（A）氣溫越高，PM2.5運(yùn)動越劇烈（B）PM2.5在空氣中的運(yùn)動就是分子的熱運(yùn)動（C）PM2.5在空氣中的運(yùn)動屬于布朗運(yùn)動（D）倡導(dǎo)低碳生活有利于減小PM2.5在空氣中的濃度參考答案：B3.我們在冬天夜間脫外衣時經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生火花的現(xiàn)象,將內(nèi)衣外衣看成電容器的兩個極板,則對此過程說法正確的是(

)A．電容器電容在增加

B．電容器電容在減少

C．能釋放大量能量

D．產(chǎn)生很高的電壓參考答案：BD4.（多選）如圖所示，平行直線表示電場線，但未標(biāo)明方向，帶電量為+10-2C的微粒在電場中只受電場力作用。由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，動能損失0.1J，若A點(diǎn)電勢為-10V，則A.B點(diǎn)的電勢為0VB.電場線方向從右向左C.微粒的運(yùn)動軌跡可能是軌跡1D.微粒的運(yùn)動軌跡可能是軌跡2參考答案：ABC

解析:A、AB兩點(diǎn)的電勢差UAB==-10V，則UA-UB=10V解得UB=0V；故A正確；B、由動能定理可知WE=△EK=-0.1J；可知粒子受到的電場力做負(fù)功，故粒子電勢能增加，B點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)電勢；而電場線由高電勢指向低電勢，故電場線向左，故B正確；C、若粒子沿軌跡1運(yùn)動，A點(diǎn)速度沿切線方向向右，受力向左，故粒子將向上偏轉(zhuǎn)，故C正確；D、若粒子沿軌跡2運(yùn)動，A點(diǎn)速度沿切線方向向右上，而受力向左，故粒子將向左上偏轉(zhuǎn)，故D錯誤；故選ABC．5.如圖所示電路，平行板電容器的兩個極板M、N，定值電阻R0、R1、R2為可調(diào)電阻，將質(zhì)量為m、帶正電的小球用絕緣細(xì)線懸于電容器內(nèi)部上端．閉合電鍵S，小球靜止時受到懸線的拉力為F．調(diào)節(jié)R1、R2（小球擺動均在兩極板間）關(guān)于F的大小判斷正確的是（）A．保持R1不變，緩慢增大R2時，F(xiàn)將變大B．保持R1不變，緩慢增大R2時，F(xiàn)將變小C．保持R2不變，緩慢增大R1時，F(xiàn)將變小D．保持R2不變，緩慢增大R1時，F(xiàn)將變大參考答案：B【考點(diǎn)】閉合電路的歐姆定律；勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系；電容．【分析】電容器穩(wěn)定時，與電容器串聯(lián)的電路電流為零，圖中電容器兩端間的電壓與R0兩端的電壓相等，通過判斷R0兩端間電壓的變化，知道極板間電場強(qiáng)度的變化，從而知道電場力的變化及拉力F的變化．【解答】解：AB、保持R1不變，緩慢增大R2時，由于R0和R2串聯(lián)，電路中總電流減小，R0兩端的電壓減小，則平行板電容器兩極板間的電壓U減小，板間場強(qiáng)減小，則帶電小球受到的電場力F電=qE減小，由平衡條件知，懸線的拉力F=變小，故A錯誤，B正確．CD、保持R2不變，緩慢增大R1時，由于在含容支路中的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，所以R0兩端的電壓不變，電容器板間電壓不變，則小球受到的電場力F電不變，懸線的拉力為F不變，故CD錯誤．故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.鐳核(Ra)經(jīng)過一系列α衰變和β衰變，變成鉛核(Pb)，其中經(jīng)過α衰變的次數(shù)是_____，鐳核(Ra)衰變成鉛核(Pb)的過程中損失了_______個中子．參考答案：5167.某同學(xué)設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案用來‘驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律’:

(1)如圖甲所示，將木板有定滑輪的一端墊起，把滑塊通過細(xì)繩與帶夾的重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘下夾一紙帶，穿過打點(diǎn)計時器。調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運(yùn)動。

(2)如圖乙所示，保持長木板的傾角不變，將打點(diǎn)計時器安裝在長木板上靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之由靜止開始加速運(yùn)動。打點(diǎn)計時器使用的交流電的頻率為50Hz，打出的紙帶如圖丙所示，A,B,C,D,E是紙帶上五個計數(shù)點(diǎn)。

①圖乙中滑塊下滑的加速度為_______。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

②若重錘質(zhì)量為m，滑塊質(zhì)量為M,重力加速度為g，則滑塊加速下滑受到的合力為________。

③某同學(xué)在保持滑塊質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變滑塊所受合力，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F，圖象如圖丁所示，則滑塊的質(zhì)量為______kg.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：8.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ，提供的器材有：帶定滑輪的長木板、打點(diǎn)計時器、交流電源、木塊、紙帶、米尺、8個質(zhì)量均為20g的鉤碼以及細(xì)線等。實(shí)驗(yàn)操作過程如下：A．長木板置于水平桌面上，帶定滑輪的一端伸出桌面，把打點(diǎn)計時器固定在長木板上并與電源連接，紙帶穿過打點(diǎn)計時器并與木塊相連，細(xì)線一端與木塊相連，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼，其余鉤碼都疊放在木塊上；B．使木塊靠近打點(diǎn)計時器，接通電源，釋放木塊，打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，記下懸掛鉤碼的個數(shù)n；C．將木塊上的鉤碼逐個移到懸掛鉤碼端，更換紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作B；D．測出每條紙帶對應(yīng)木塊運(yùn)動的加速度a，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。(1)實(shí)驗(yàn)開始時，必須調(diào)節(jié)滑輪高度，保證________________________(2)根據(jù)表乙數(shù)據(jù)，作出a-n圖象如圖丙；由圖線得到μ=____________(g=9.8m/s2)，還可求出的物理量是________________(只需填寫物理量名稱)。

n

4

5

6

7

8a/(m/s2)0.501.302.203.003.90

參考答案：（1）細(xì)線與木板表面平行

（2分）（2）0.29～0.31

（4分）

木塊的質(zhì)量

9.如圖所示的電路中，電源電動勢V，內(nèi)電阻Ω，當(dāng)滑動變阻器R1的阻值調(diào)為Ω后，電鍵S斷開時，R2的功率為W，電源的輸出功率為W，則通過R2的電流是A．接通電鍵S后，A、B間電路消耗的電功率仍為W．則Ω．參考答案：0.5；10.如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的兩物塊A、B，疊放在一起，共同沿傾角為的斜面勻速下滑，斜面體放在水平地面上，且處于靜止?fàn)顟B(tài)。則B與斜面間動摩擦因數(shù)

，A所受滑動摩擦力大小為

參考答案：11.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計的實(shí)驗(yàn)表格和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實(shí)驗(yàn)序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設(shè)計的表格可以知道該實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)方法為________________.（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為_________的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大.參考答案：（1）控制變量法（2）接觸面相同時，滑動摩擦力大小與正壓力大小成正比（3）4、512.我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會聽到時強(qiáng)時弱的聲音，這是聲波的現(xiàn)象；如圖是不同頻率的水波通過相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是圖．參考答案：干涉，

C

13.實(shí)驗(yàn)室給同學(xué)們提供了如下實(shí)驗(yàn)器材：滑輪、小車、小木塊、長木板、停表、砝碼、彈簧測力計、直尺，要求同學(xué)們用它們來粗略驗(yàn)證牛頓第二定律．(1)實(shí)驗(yàn)中因涉及的物理量較多，必須采用

法來完成該實(shí)驗(yàn)．(2)某同學(xué)的做法是：將長木板的一端墊小木塊構(gòu)成一斜面，用小木塊改變斜面的傾角，保持滑輪小車的質(zhì)量不變，讓小車沿不同傾角的斜面由頂端無初速釋放，用停表記錄小車滑到斜面底端的時間．試回答下列問題：①改變斜面傾角的目的是：__________________________________________

.②用停表記錄小車下滑相同距離(從斜面頂端到底端)所經(jīng)歷的時間，而不是記錄下滑相同時間所對應(yīng)的下滑距離，這樣做的原因是

.

(3)如果要較準(zhǔn)確地驗(yàn)證牛頓第二定律，則需利用打點(diǎn)計時器來記錄小車的運(yùn)動情況．如下圖是某同學(xué)得到的一條用打點(diǎn)計時器打下的紙帶，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7個計數(shù)點(diǎn)(圖中每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)計時器打下的點(diǎn)未畫出)，打點(diǎn)計時器接的是50Hz的低壓交流電源．他將一把毫米刻度尺放在紙上，其零刻線和計數(shù)點(diǎn)O對齊．由以上數(shù)據(jù)可計算打點(diǎn)計時器在打A、B、C、D、E各點(diǎn)時物體的瞬時速度，其中打E點(diǎn)時的速度是________m/s．加速度的大小是

m/s2。(取三位有效數(shù)字)參考答案：(1)控制變量(2)①改變小車所受的合外力②記錄更準(zhǔn)確(或：更容易記錄，記錄誤差會更小，時間更容易記錄，方便記錄，方便計時，位置很難記錄等類似答案均正確)（3）0.233±0.003

0.344三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（2014?宿遷三模）學(xué)?？萍脊?jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點(diǎn)處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點(diǎn)；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計算時g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點(diǎn)時的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，它通過C點(diǎn)時的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點(diǎn)時的最小速度為；（2）通過C點(diǎn)時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點(diǎn)： 動能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點(diǎn)所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點(diǎn)的最小速度；（2）根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求出D點(diǎn)的速度，通過機(jī)械能守恒定律求出通過C點(diǎn)的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點(diǎn)的過程運(yùn)用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運(yùn)動到D點(diǎn)且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點(diǎn)到E點(diǎn)做平拋運(yùn)動，設(shè)此時它通過D點(diǎn)的速度為v，則s=vtR=gt從C點(diǎn)到D點(diǎn)，彈珠機(jī)械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點(diǎn)時的最小速度為；（2）通過C點(diǎn)時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點(diǎn)評： 本題考查了動能定理、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運(yùn)動和平拋運(yùn)動，知道圓周運(yùn)動向心力的來源，以及平拋運(yùn)動在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．15.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；B．使小磁針靜止時如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動變阻器，注意電源的正負(fù)極。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（計算）（2015?昌平區(qū)二模）正電子發(fā)射計算機(jī)斷層（PET）是分子水平上的人體功能顯像的國際領(lǐng)先技術(shù)，它為臨床診斷和治療提供全新的手段．PET所用回旋加速器示意如圖，其中置于高真空中的兩金屬D形盒的半徑為R，兩盒間距很小，質(zhì)子在兩盒間加速時間可忽略不計．在左側(cè)D1盒圓心處放有粒子源S不斷產(chǎn)生質(zhì)子，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示．質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q．假設(shè)質(zhì)子從粒子源S進(jìn)入加速電場時的初速度不計，加速電壓為U，保證質(zhì)子每次經(jīng)過電場都被加速．（1）求第1次被加速后質(zhì)子的速度大小v1；（2）經(jīng)多次加速后，質(zhì)子最終從出口處射出D形盒，求質(zhì)子射出時的動能Ekm和在回旋加速器中運(yùn)動的總時間t總；（3）若質(zhì)子束從回旋加速器射出時的平均功率為P，求射出時質(zhì)子束的等效電流I．參考答案：（1）第1次被加速后質(zhì)子的速度大小v1為（2）質(zhì)子射出時的動能Ekm為，在回旋加速器中運(yùn)動的總時間t總為．（3）射出時質(zhì)子束的等效電流I為．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；動能定理的應(yīng)用；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動．解：（1）質(zhì)子第1次被加速后，由動能定理得得：（2）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，有

質(zhì)子做圓周運(yùn)動的半徑

當(dāng)r=R時，質(zhì)子的速度最大，動能最大．所以最大速度，最大動能粒子做圓周運(yùn)動的周期設(shè)質(zhì)子在電場中加速的次數(shù)為n，由動能定理得：質(zhì)子在電場中每加速一次，隨即在磁場中運(yùn)動半周，所以聯(lián)立解得

（3）設(shè)在t時間內(nèi)離開加速器的質(zhì)子數(shù)為N，則質(zhì)子束從回旋加速器射出時的平均功率輸出時質(zhì)子束的等效電流解得

答：（1）第1次被加速后質(zhì)子的速度大小v1為（2）質(zhì)子射出時的動能Ekm為，在回旋加速器中運(yùn)動的總時間t總為．（3）射出時質(zhì)子束的等效電流I為．17.如圖所示，在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m長度為的小車，小車左端有一質(zhì)量也是m可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊．車子的右壁固定有一個處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧(彈簧長度與車長相比可忽略)，物塊與小車間動摩擦因數(shù)為m，整個系統(tǒng)處于靜止。現(xiàn)在給物塊一個水平向右的初速度，物塊剛好能與小車